resonancia_magnetica

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La física en medicina
16 ciencia • abril-junio 2002
estructura anatómica tanto en la sa-
lud como en muchas de sus enfer-
medades, y en forma más importante
en el mapeo del funcionamiento del
cerebro humano. México se encuen-
tra entre los cuatro primeros países
en el mundo en donde se instaló un
sistema de resonancia magnética 
para uso clínico en humanos. A par-
tir de ese momento, a principio de
los años ochenta, el número de siste-
mas ha crecido de manera insospechada. Actualmente con-
tamos con aproximadamente cien unidades en todo el país, la
mayoría en hospitales y clínicas privados. Gracias a esta in-
fraestructura existente, el uso de dicha técnica para el estudio
y diagnóstico de muchas enfermedades es, en México, poten-
cialmente alto.
INTRODUCCIÓN
Durante muchos años, la técnica de resonancia magnética 
nuclear (RMN) fue usada principalmente para hacer análisis
espectroscópico en química. A principio de los años setenta,
Damadian y Lauterbur, en los Estados Unidos, y de manera in-
dependiente Mansfield, en la Gran Bretaña, propusieron usar
esta técnica para generar imágenes. En un principio, la técnica
no gozó de amplia aceptación dentro de la comunidad médica,
a causa de los largos tiempos de obtención de la imagen y su 
alto costo. La falta de experiencia en su uso, por otro lado, 
llevó a conclusiones erróneas en su aplicación médica en áreas
RESUMEN
oy en día la imagenología por reso-
nancia magnética está considerada
como una de las técnicas de más al-
ta resolución anatómica, y es básica
para el diagnóstico de gran número de desór-
denes y enfermedades. Además, ha mostrado
gran utilidad para el estudio fisiológico y me-
tabólico de muchos problemas que aquejan al
hombre. Es, sin duda, la técnica imagenológi-
ca (de obtención de imágenes) clínica que ha
tenido más desarrollo y crecimiento, sólo
comparable con técnicas como el ultrasonido
o con la tomografía axial computarizada. En
particular, la resonancia magnética ha experi-
mentado un desarrollo sobresaliente en la
imagenología del sistema nervioso central
(SNC), específicamente en el estudio de su 
Imágenes nítidas
La resonancia magnética
La imagenología por resonancia magnética se
basa en que la diferencia entre los estados de
energía de ciertos núcleos atómicos someti-
dos a un campo magnético externo depende
de la magnitud de dicho campo.
Alfredo O. Rodríguez, Rafael Rojas, Perla Salgado, 
Julián Sánchez-Cortázar y Fernando A. Barrios
H
 
Resonancia magnética
cado entre un punto y otro, se estará variando
la energía de la radiación emitida o absorbida
por los núcleos. De esta manera, podemos
asignar a cada señal cierta posición. En la Fi-
gura 1 se muestra de manera esquemática la
forma en que la señal de resonancia magnéti-
ca es generada por un pulso de radiofrecuencia
(RF), que provoca una excitación controlada
de los núcleos de hidrógeno, que posterior-
mente al regresar a su estado no excitado emi-
ten radiofrecuencias a partir de las que se
construye la imagen.
Dado que la imagenología por resonancia
magnética está diseñada para obtener imáge-
nes del cuerpo humano, comenzaremos expo-
niendo lo que experimenta un sujeto dentro
un instrumento de resonancia magnética.
Cuando ciertos núcleos atómicos muy abun-
dantes en el cuerpo humano —por ejemplo, el
del hidrógeno—, son colocados dentro de
campos magnéticos externos constantes, se
alinean con el campo magnético y pasan a un
estado de menor o de mayor energía. La dife-
rencia entre estas dos energías es proporcional
a la intensidad del campo magnético externo
aplicado. A este fenómeno se le denomina
efecto Zeeman.
Ahora bien, los protones o núcleos de 
hidrógeno se pueden alinear en dos formas 
distintas: en dirección paralela al campo o en
dirección opuesta a él (antiparalela), alcan-
zando los diferentes niveles de energía posi-
bles que, en este caso particular, la naturaleza
como los estudios de médula espinal. Actualmente, la image-
nología por resonancia magnética es el método de imagen mé-
dica de mayor resolución anatómica, en todas aquellas áreas 
del cuerpo humano con alta densidad de tejido y con pocas in-
terfases tejido-aire, que afectan la homogeneidad local del
campo magnético.
En México se instaló una de las primeras máquinas de reso-
nancia en el Hospital Universitario de Nuevo León. El equipo
colocado fue un sistema prototipo FONAR que, en ese mo-
mento, no contaba con la autorización correspondiente de la
Food and Drug Administration (Dirección de Alimentos y Dro-
gas del gobierno federal de los Estados Unidos), por lo que no
podía ser utilizado en los Estados Unidos como instrumento clí-
nico. Actualmente la aplicación principal de la resonancia
magnética se encuentra en la generación de imágenes del sis-
tema nervioso central o neuroimagen. Gracias a los avances
técnicos en secuencias de pulso y en el desarrollo de antenas
de radiofrecuencia y de bobinas de gradiente, la resonancia
magnética puede competir con técnicas tradicionalmente usa-
das en imagen cardiovascular, musculoesquelético e imagen
funcional. Sin embargo, la mayor repercusión de este desarro-
llo tecnológico, durante la reciente década, se ha dado sin 
duda en la imagen funcional por resonancia magnética del
SNC, o mapeo de función cerebral. Actualmente el mapeo de
la función cerebral en humanos está casi totalmente dominado
por la resonancia funcional, gracias a su carácter no invasivo y
a su alta resolución espacial.
LA IMAGENOLOGÍA Y LA ESPECTROSCOPÍA 
POR RESONANCIA MAGNÉTICA
La imagenología y la espectroscopía por resonancia magnética
pertenecen a un grupo de técnicas basadas en el fenómeno de la
resonancia magnética nuclear del protón, o núcleo del átomo de
hidrógeno. En particular, la imagenología por resonancia mag-
nética es una técnica tomográfica para la generación de imáge-
nes de muy alta resolución, que brinda información física y quí-
mica mediante el uso de la señal de resonancia magnética
nuclear. El fenómeno que dio origen a la señal de resonancia
magnética nuclear fue descubierto de manera independiente
por Bloch y Purcel en 1946.
La imagenología por resonancia magnética se basa en que la
diferencia entre los estados de energía de ciertos núcleos ató-
micos sometidos a un campo magnético externo depende de la
magnitud del campo: si se hace variar el campo magnético apli-
abril-junio 2002 • ciencia 17
La imagenología 
por resonancia magnética 
es el método de imagen
médica de mayor 
resolución anatómica
 
La física en medicina
permite al protón; y como existen más
protones apuntando en la dirección para-
lela al campo externo (estado de menor
energía) que aquellos alineados en forma
antiparalela, entonces se genera cierta
magnetización.
Los núcleos, entre otros componentes,
poseen protones que tienen su propio cam-
po magnético, de tal suerte que se puede
pensar en éstos como si fueran pequeñas
barras de imanes. Además, los protones gi-
ran alrededor de su eje, por lo que decimos
que poseen un espín o giro. Cuando el pro-
tón se encuentra expuesto a un campo
magnético externo, su espín oscila alrede-
dor de su eje en un movimiento llamado
precesión, que depende de la intensidad del
campo magnético que se aplica. Finalmen-
te, se produce un campo magnético longi-
tudinal en el paciente, campo que no pue-
de medirse de manera directa.
En caso de equilibrio térmico, el núme-
ro de núcleos en estado de mayor energía
es ligeramente menor que el número de núcleos en estado de
menor energía. Un núcleo en estado de mayor energía puede
caer a un estado de menor energía y emitir un fotón (partícula
de luz), con una energía igual a la diferencia entre los dos esta-
dos. En el caso de que un núcleo pase del estado de menor ener-
gía al de mayor energía, absorberá un fotón con energía igual a
la diferencia de energía entre los dos estados. Este fenómeno
sucede al aplicar pulsos de radiofrecuencia con la misma fre-
cuencia que los protones, para que se absorba energía de las on-
das de radio y ocurrael fenómeno de resonancia. Por lo tanto,
algunos núcleos en estado de menor energía absorberán los fo-
tones y brincarán al estado de mayor energía, destruyéndose así
el equilibrio térmico. Inmediatamente después de que los foto-
nes fueron absorbidos, los núcleos restantes del estado de mayor
energía regresarán al estado de menor energía para recuperar el
equilibrio, emitiendo campos electromagnéticos que pueden
ser detectados por antenas de radiofrecuencia. En general, los
pulsos de radiofrecuencia hacen decrecer la magnetización lon-
gitudinal y crean una magnetización transversal nueva, obli-
gando a los protones a girar de manera sincronizada y en fase.
Una vez que el pulso de radiofrecuencia deja de operar, la
magnetización longitudinal comienza a incrementarse de nuevo
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Figura 1. Descripción esquemática del proceso de ge-
neración de la señal de resonancia magnética. En a.
los protones, representados por "trompos", se alinean
de forma paralela o antiparalela dentro del campo mag-
nético: las direcciones son todas paralelas, pero sus
proyecciones pueden apuntar en direcciones opuestas.
En b. se envía una señal de radiofrecuencia (RF) exac-
tamente sintonizada con la frecuencia de giro de los
"trompos" (frecuencia de Larmor). Como resultado de
la absorción de esta señal, los "trompos" cambian su
dirección de giro (precesan), al aumentar su energía
como resultado de la absorción de la radiofrecuencia,
en c. En d. se aprecia la aplicación de una variación lo-
cal en el campo magnético (usando gradientes de cam-
po); esta variación local hace que distintos "trompos"
(protones) localizados en distintos tejidos tengan con-
diciones de resonancia diferentes. El estado al que
quieren regresar los protones es al de estar alineados
al campo magnético externo, pero sólo pueden hacer-
lo si emiten la energía de excitación en forma de on-
das de radio, las cuales son detectadas por las antenas
localizadas en forma adyacente a la región de inte-
rés. Las señales recibidas tendrán diferentes frecuen-
cias dependiendo del tejido desde donde se emitieron
las ondas. De esta forma, la imagen se construye al di-
gitalizar y procesar todas las señales recibidas, dando
distintos tonos de gris en la imagen.
a b
c d
Imán
Pulso 
de RF Gradiente 
de campo
Señal
Conductor Receptor
Reconstrucción
de imagen
 
Resonancia magnética
abril-junio 2002 • ciencia 19
hasta llegar a su estado inicial (fenómeno de relajación). La ener-
gía liberada es transferida a los átomos de los alrededores; la
magnetización transversal decrece y desaparece como conse-
cuencia de la interacción de los núcleos circundantes, que por la
interacción se salen de fase,
es decir, giran de manera dis-
tinta entre sí, ocasionando
que la señal se debilite poco a
poco. En consecuencia, los
protones pronto se encuen-
tran fuera de fase. Estas va-
riaciones son características
de cada tejido.
Dado que la frecuencia de
las señales electromagnéticas
emitidas está determinada
por la diferencia de energía
de los dos estados del núcleo
y por el decaimiento de las
señales —el cual depende de
su ambiente molecular—, la señal de resonancia magnética nu-
clear recibida por la antena de radiofrecuencia puede analizarse
para estudiar las propiedades del núcleo y de su entorno.
IMAGENOLOGÍA Y ESPECTROSCOPÍA CEREBRAL
La exitosa aplicación de la imagenología y de la espectroscopía
por resonancia magnética en el estudio de algunas enfermeda-
des del cerebro han abierto el camino para su desarrollo. Hoy
en día es posible generar imágenes y espectros del cerebro hu-
mano para estudiar enfermedades como la de Huntington y la
de Alzheimer, entre otras. La imagenología y la espectroscopía
por resonancia magnética poseen la importante característica
de ser técnicas no dañinas para el paciente, aun utilizando
grandes intensidades del campo magnético. En la Figura 2 apa-
recen dos formas distintas de generar imágenes por resonancia
magnética, usualmente empleadas en la práctica clínica diaria.
IMAGENOLOGÍA FUNCIONAL
Angiografía neurológica
Esta técnica es la combinación de un método sensible al flu-
jo con un procedimiento de imagenología por resonancia
magnética capaz de generar imágenes en tiempo real, método
Figura 2. Imágenes por resonancia magnética de un
sujeto control. Estas imágenes de alta resolución pesadas
a T1 (tiempo de relajación longitudinal) fueron adquiri-
das en dos planos distintos de corte, en a. axial, y coro-
nal en b. En la actualidad, imágenes de este tipo son
usadas en forma cotidiana en estudios clínicos en todo el
mundo. [F. A. Barrios (2000), "Virtual Brain Bank, a pub-
lic collection of Classified Head MRI", Proceedings of 4th
Mexican Symposium on Medical Physics, Mérida, Yucatán,
México, American Institute of Physics Conference
Proceedings 538, pp. 161-167.]
Si el protón se expone
a un campo magnético
externo, su espín oscila
en un movimiento
llamado precesión
a b
 
La física en medicina
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que permite cuantificar el flujo sanguíneo en arterias y venas.
A manera de ejemplo, en la Figura 3 se muestra la angiorre-
sonancia de un hombre de edad mediana.
IMAGENOLOGÍA DE DIFUSIÓN
La difusión se puede definir como el movimiento aleatorio de
translación de las moléculas en un fluido. La difusión en el ce-
rebro está determinada por los componentes microestructurales
del tejido, tales como las membranas celulares y los organelos.
Las técnicas de difusión toman como parámetros importan-
tes la cantidad y la dirección del movimiento browniano (alea-
torio) de los protones de agua libres. Este tipo de movimiento
es influido por la organización estructural y por la integridad
del tejido.
Los procesos patológicos que modifican la integridad de un
tejido pueden causar un incremento en la difusión de molécu-
las, por la pérdida de las barreras naturales del tejido, y poten-
cialmente generar imágenes que ofrecen información del tama-
ño, forma y orientación de los tejidos enfermos.
La imagenología de difusión resulta de gran importancia
clínica para valorar pacientes con isquemia (falta de irrigación
sanguínea) cerebral. Con esta técnica imagenológica es po-
sible localizar y medir el tamaño de algún proceso isquémico
temprano con mayor precisión que con cualquier otra meto-
dología estándar de imagenología por resonancia magnética.
Este tipo de secuencias puede darnos una estimación cuantita-
tiva del grado de daño sufrido por el tejido, aparte de mejorar
la comprensión de los mecanismos que causan daños irreversi-
bles. Además, es capaz de generar un contraste característico
de los tejidos, basado en un fenómeno distinto al relacionado
con las imágenes convencionales de resonancia magnética.
Figura 3. La técnica de angiorresonancia está basada
en secuencias de pulso que favorecen la detección de
señal de aquellos protones que están en movimiento,
por ejemplo, los que están presentes en la sangre de
un sujeto en estudio. Estas técnicas se conocen como
"tiempo de vuelo", y están ajustadas para acentuar 
el efecto de tejidos en "flujo" (tejido sanguíneo). Por
medio de software especializado incluso se puede 
distinguir entre el flujo venoso o el flujo arterial, y
también se pueden reconstruir como técnicas bidi-
mensionales (2D-TOF, bidimensional-time of flight) o
tridimensionales (3D-TOF). En a. se muestra una ima-
gen de angiorresonancia del polígono de Willis de un
sujeto sano 40 años de edad, vista 2D axial; y vista
lateral en b. Las imágenes fueron adquiridas en el sis-
tema G. E. Signa LX de 1.5 T del Hospital ABC, en las
que se utilizó la secuencia 2D-TOF.
La imagenología
y la espectroscopía
por resonancia magnética
son técnicas no dañinas
para el paciente
a
b
 
Resonancia magnética
abril-junio 2002 • ciencia 21
A pesar de su reciente introducción en el medio clínico, es-
tas técnicas han mostrado su gran utilidad en la práctica. Con
las secuencias de difusión es posible: a) discriminar entreede-
mas citotóxicos y vasogénicos, b) detectar tempranamente los
infartos infantiles, c) diferenciar cambios isquémicos recientes.
Los cortos tiempos de obtención de las imágenes la convierten
en una metodología muy popular, que se vuelve aún más atrac-
tiva cuando se combina con la imagenología ecoplanar. Esta
técnica de imagen ecoplanar es en la actualidad muy variada,
pero en principio es una técnica extrarrápida que se caracteri-
za por registrar en una sola excitación de radiofrecuencia un
componente completo del espacio de las frecuencias (espacio-
fase). Esto se logra gracias a que el espacio-fase, en estas técni-
cas, se registra usando una trayectoria alternada o de zig-zag.
IMAGENOLOGÍA DE PERFUSIÓN
La perfusión se puede definir como el volumen de sangre que
pasa a través de cierta masa de tejido en un tiempo determina-
do. Cuando en el suministro de sangre al tejido cerebral apare-
cen fallas, éstas son señal de algún tipo de enfermedad vascular
o de actividad metabólica anormal. La imagenología por reso-
nancia magnética ofrece los medios para caracterizar la red vas-
cular y determinar la tasa a la que fluye la sangre a través del
tejido. La perfusión es una cantidad fisiológica básica indepen-
diente de los parámetros que rigen la adquisición de la imagen
de resonancia magnética. Este tipo de técnica imagenológica
hace uso de la disminución de la señal conforme el agente pa-
ramagnético de contraste transita por los tejidos: puede medir
parámetros hemodinámicos como el tiempo de tránsito medio,
el volumen relativo cerebral y el flujo. Con esta información es
posible construir mapas de perfusión del cerebro entero. La téc-
nica se ha empleado para describir la hemodinamia del pacien-
te con infarto cerebral o con estados de estenosis (estrecha-
miento arterial).
TÉCNICA DE OXIGENACIÓN SANGUÍNEA DEPENDIENTE
DEL NIVEL (blood oxigenation level dependent)
Probablemente el tema de mayor impacto en el estudio del siste-
ma nervioso central es el mapeo de la función cerebral a partir
de resonancia magnética, ya que al compararla con las técnicas
comúnmente usadas para este propósito —la tomografía por emi-
sión de positrones y la tomografía por emisión de un solo fo-
tón—, la técnica de resonancia magnética funcional no expone
al paciente a radiación ionizante, como es el
caso de la tomografía por emisión de positro-
nes y de la tomografía por emisión de un solo
fotón. La resonancia magnética funcional se
puede separar en dos grandes técnicas: las que
usan factor de contraste de origen externo y
las que usan uno de origen interno. Es un ca-
so fortuito de la naturaleza que los seres hu-
manos contamos con un factor de contraste
para resonancia magnética: nuestra hemoglo-
bina, la proteína transportadora de oxígeno
que se encuentra en los glóbulos rojos. La he-
moglobina cambia en forma significativa su
estado de magnetización cuando cambia su es-
tado de oxigenación; es decir, gracias a su
contenido de hierro, cuando la hemoglobina
cambia de un estado oxigenado a un estado
desoxigenado —después de llevar oxígeno al
tejido que lo requiere—, cambia su magneti-
zación en varios órdenes de magnitud, y por lo
tanto cambia su respuesta a las técnicas de
imagen por resonancia magnética.
El objetivo principal de la imagenología
funcional por resonancia magnética es ma-
pear la actividad neuronal del cerebro. Este
método está basado en la detección de las al-
teraciones fisiológicas secundarias al inicio
de la actividad neuronal. La actividad cere-
bral incrementa el flujo de la sangre compa-
rativamente con el incremento del consumo
de oxígeno: la oxigenación se incrementa
como resultado de la actividad cerebral. Este
La imagenología de difusión
resulta de gran importancia
clínica para valorar pacientes
con isquemia cerebral
 
fenómeno ha dado origen a la técnica imagenológica conoci-
da como de oxigenación sanguínea dependiente del nivel. Es-
ta técnica se encuentra entre las más usadas alrededor del
mundo dentro de la imagenología funcional por resonancia
magnética. Esta técnica emplea hemoglobina como fuente de
contraste. El hierro ferroso de la desoxihemoglobina es para-
magnético, pero se convierte en magnético en la oxihemoglo-
bina. Cuando los glóbulos rojos que contienen desoxihemo-
globlina se encuentran sometidos a un campo magnético, se
presenta distorsión del campo magnético que los rodea. A es-
te fenómeno se le denomina susceptibilidad magnética, y ocurre
cuando la sangre está completamente desoxigenada. A estas
técnicas se ha agregado la espectroscopía en vivo por resonan-
cia magnética, que provee información metabólica adicional
de los tejidos del cerebro.
En la actualidad, en México se llevan a cabo un par de pro-
yectos de investigación en el mapeo de función cerebral. En
particular en la Figura 4 se muestran mapas funcionales en la
médula espinal de sujetos sanos. En estos estudios se pretende
mapear la activación motora y somatosensorial en las extremi-
dades superiores, en el área medular, a nivel de la sexta vér-
tebra cervical.
ESPECTROSCOPÍA EN VIVO
La espectroscopía en vivo de humanos se hizo posible a princi-
pio de los años 1980 con la llegada de imanes de cuerpo ente-
ro de alta homogeneidad e intensidad de campo magnético
(1.5 teslas o más). Al respecto, los sistemas de cuerpo entero
de 3 teslas aprobados en Estados Unidos para uso clínico ven-
drán a mejorar la calidad de los espectros y de las imágenes.
Los primeros estudios se enfocaron en los núcleos de fós-
foro, dado que es el elemento que más fácilmente se puede 
La física en medicina
22 ciencia • abril-junio 2002
La imagenología
por resonancia magnética
puede caracterizar la red
vascular y determinar
la tasa a la que fluye 
la sangre
Figura 4. Imágenes que muestran los mapas de acti-
vidad (en color), en médula espinal, durante una tarea
motora de la mano derecha, superpuestos a una ima-
gen anatómica del mismo sujeto (imágenes en tonos
de gris). Estas imágenes fueron obtenidas en el
Hospital ABC, con un sistema G. E. Signa LX de 1.5 tes-
las. En la imagen del lado derecho es posible observar
el efecto del drenaje venoso en la señal fuera de la
médula. [D. Morales, R. Rojas y F. A. Barrios (2001),
"Mapping of the motor and sensory activity in the
human spinal cord with functional MRI", Proceedings of
5th Mexican Symposium on Medical Physics, Juriquilla,
Querétaro, México, American Institute of Physics
Conference Proceedings 593, pp. 167-169.]
 
Resonancia magnética
abril-junio 2002 • ciencia 23
detectar desde el punto de vista técnico. Por ello se desarro-
llaron algunos métodos de localización espacial para estudiar
importantes neuropatologías, como los tumores cerebrales y el
infarto, entre otros. Sin embargo, este sistema
muestra dos desventajas: a) su baja sensibilidad y
b) la baja concentración de fósforo contenida en
los compuestos.
La resolución espacial de la espectroscopía en
vivo está limitada principalmente por la rela-
ción entre señal y ruido. Esto implica que la uni-
dad de volumen mínima que puede distinguir
para un cerebro estándar es de 30 cm2, emplean-
do una técnica convencional y un sistema de 1.5
teslas. Por lo tanto, la técnica se puede aplicar
solamente a lesiones muy grandes o a enferme-
dades difundidas o globales.
En los años más recientes, el interés por la
espectroscopía de resonancia magnética de pro-
tones ha crecido, después de que se demostró la
posibilidad de generar espectros de muy alta re-
solución de regiones pequeñas y bien definidas
en tiempos relativamente cortos (véase la Fi-
gura 5). Sus aplicaciones más importantes se
centran en la espectroscopía de resonancia mag-
nética del cerebro en vivo. Las principales pato-
logías del cerebro, además de otras enfermedades, se han estu-
diado con espectroscopía de resonancia magnética, y se han
obtenido resultados importantes para el estudio de varias enfer-
medades cerebrales.
La combinación de estos dos grupos de técnicas (imágenes y
espectros) de resonancia magnéticanos ofrece la posibilidad de
obtener información estructural, metabólica y funcional de los
tejidos del cerebro. Por un lado, las imágenes en cortes axial, sa-
gital y coronal, nos da información estructural (imágenes anató-
micas) y funcional (imágenes de difusión, flujo y perfusión). Por
otro lado, los espectros nos ofrecen información bioquímica de
regiones bien definidas por las imágenes. La espectroscopía nos
brinda un puente entre la imagen y el metabolismo. Esta última
información se añade a la generada por las imágenes para pro-
ducir conjuntamente una herramienta de estudio más sólida
(véase la Figura 6).
En la actualidad, la espectroscopía en vivo se distingue por
mostrar los resultados mediante gráficas que representan la
concentración de las diversas sustancias que se presentan en el
organismo. En particular, en el caso del sistema nervioso central,
Figura 5. Espectros por resonancia magnética de pro-
tones de pacientes con la enfermedad de Huntington
(HD) y voluntarios sanos (HV). El área de interés de
donde se obtuvo muestreo de señal de resonancia se
localizó sobre la cabeza del núcleo caudado, inclu-
yendo partes de la cápsula interna y del putamen. 
Se emplearon dos secuencias: Point Resolve Spectros-
copy (PRESS) y Stimulated-Echo Acquisition Mode
(STEAM). El muestreo se tomó en esta localización
porque se sabe que en la enfermedad de Huntington
los procesos degenerativos afectan los ganglios
basales. [F. A. Barrios, A. O. Rodríguez, R. Rojas, J.
Fernández, M. Alonso, G. Reynoso y J. Sánchez-
Cortázar (2000), "1H-MRS and diffusion-weighted
imaging correlated to behavioral studies in Hun-
tington’s disease", Proceedings of The 8th Scientific
Meeting and Exhibition of the International Society of
Magnetic Resonance in Medicine, p. 1142, Denver,
Colorado; y A. O. Rodríguez, "1H-MRSI applied to study
Huntington's disease", Proceedings of 4th Mexican
Symposium on Medical Physics, Mérida, Yucatán, Méxi-
co, American Institute of Physics, pp. 168-173.]
Press:
HD HV
NAA
Cho
Cr
Steam:
HD HV
 
La física en medicina
24 ciencia • abril-junio 2002
en campos de 1.5 teslas se localizan sin dificultad cuatro me-
tabolitos con concentraciones estándar en el caso de los huma-
nos: el N-acetil-aspartato, con la concentración más alta, la
creatina, la colina y el lactato, que aparece muy bien localiza-
do en casos de nódulos con muerte celular. En campos magné-
ticos más altos (3 y 7
teslas), la espectros-
copía en vivo por
protones toma un 
carácter totalmente
distinto y de seguro
se convertirá en el
futuro de este tipo de
estudios. Hoy, ese fu-
turo ya se puede vi-
sualizar con los resul-
tados que se obtienen
con esta técnica tan
importante de análi-
sis de tejidos en vivo
en instrumentos co-
mo el del Hospital
ABC de México, D. F. En la actualidad se pueden tomar 
señales de espectroscopía de volúmenes que cubren un corte 
completo del cerebro, y en estos datos se pueden plasmar 
mapas de concentración de metabolitos con escala de color,
como los que se muestran en las imágenes de la Figura 6.
INVESTIGACIÓN EN IMAGENOLOGÍA 
POR RESONANCIA MAGNÉTICA EN MÉXICO
Durante el año de 1996, Fernando Barrios (físico) del Centro
de Neurobiología de la UNAM y Rafael Rojas (médico neuro-
rradiólogo) del Hospital ABC comenzaron a reunirse para ini-
ciar una colaboración de investigación sobre imagenología por
resonancia magnética. Como resultado de estas reuniones, en la
unidad de Resonancia Magnética del Hospital ABC de la ciu-
dad de México se efectuó el primer estudio por resonancia mag-
nética funcional, por medio de la técnica de contraste por cam-
bio de estado de oxigenación en la hemoglobina (oxigenación
sanguínea dependiente del nivel), que, como se señaló, es la
técnica más usada en la actualidad en gran número de centros
de investigación básica y clínica para visualizar la activación
cerebral en humanos, durante la realización de alguna tarea
específica. En 1998, Alfredo Rodríguez, recién incorporado a la
Figura 6. Imágenes por espectroscopía de protones por
resonancia magnética (magnetic resonance spec-
troscopy), adquiridas en un sistema G. E. Signa LX de
1.5 teslas en el Hospital ABC. La imagen a. muestra una
carátula de color sobrepuesta a una imagen de alta re-
solución a T1. Los tonos de color están ponderados de
acuerdo con la concentración de N-acetil-aspartato. En
la imagen b. la carátula de color está ponderada en la
misma escala de tonos de color a la concentración de
la creatina.
El objetivo principal de la
imagenología funcional 
por resonancia magnética 
es mapear la actividad 
neuronal del cerebro
a b
 
Resonancia magnética
abril-junio 2002 • ciencia 25
dades importantes que las antenas de radio-
frecuencia deben cumplir para obtener una
buena calidad de imagen: poseer un buen co-
ciente de señal para ruido y generar un cam-
po uniforme en el volumen de interés.
ANTENAS SUPERFICIALES 
DE RADIOFRECUENCIA
Las antenas superficiales no envuelven la
muestra de la que se desea generar una imagen:
generalmente se colocan en la superficie del
paciente. La buena calidad de señal que de
ellas se recibe se ve limitada a la región su-
perficial, que tiene dimensiones similares al 
tamaño de la antena.
Las antenas superficiales fueron inicial-
mente utilizadas en espectroscopía por reso-
nancia magnética en vivo, donde las respuestas
localizadas permitieron obtener espectros de
un órgano o de un tejido en particular. Sin
embargo, las propiedades de la imagen deter-
minan las características de diseño de las an-
tenas. Las imágenes generadas por antenas 
de radiofrecuencia superficiales usualmente
tienen distribuciones de intensidad que no
son uniformes, por lo que los elementos de la
imagen cercanos a las antenas aparecen muy
brillantes; y en los que están alejados de la su-
perficie, la intensidad decrece rápidamente. A
pesar de esta limitación, las imágenes pueden
ser de gran calidad en tanto la región de inte-
rés se encuentre cerca de la antena.
Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa después de
haber finalizado sus estudios de doctorado en Inglaterra bajo la
dirección de Peter Mansfield, entró en contacto con el grupo
del Hospital ABC-Centro de Neurobiología de la UNAM, y
casi de inmediato comenzó a colaborar con este grupo de ima-
genología por resonancia magnética recientemente creado, en
el diseño y construcción de antenas de radiofrecuencia.
DESARROLLO DE ANTENAS DE RADIOFRECUENCIA
El estudio por resonancia magnética del cerebro requiere el di-
seño de secuencias de pulsos y antenas de radiofrecuencia para
obtener información relevante tanto de enfermedades como de
su funcionamiento sano. Esta situación impone la necesidad 
de investigar nuevos diseños de antenas de radiofrecuencia ca-
paces de generar imágenes y espectros de alta calidad para el
diagnóstico médico.
SISTEMA DE RADIOFRECUENCIA
Las antenas de radiofrecuencia son consideradas como una
parte integral de un sistema por resonancia magnética para
imagenología médica. En él, las antenas de radiofrecuencia 
tienen dos funciones importantes: excitar los espines de las par-
tículas del núcleo atómico y detectar la precesión nuclear que
resulta de ello. Durante la excitación, la antena convierte la
potencia de radiofrecuencia en un campo magnético transver-
so rotatorio, dentro del volumen del que se procederá a produ-
cir una imagen. Para el caso de la recepción, la antena convier-
te la magnetización nuclear en una señal eléctrica para su
posterior procesamiento. En ocasiones, una sola antena puede
realizar la tarea de transmisión y recepción; a éstas se les llama
transceptoras.
Ambos procesos son realizados generalmente con el
empleo de una antena que rodea al paciente. Con objeto de
evitar el uso de sistemas electrónicos muy complicados y 
costosos, la mayoría de los sistemas de resonancia magnética se
valen de dos tipos distintos de antenas: una para la transmi-
sión y otra para la recepción. Esta electrónica se vuelve más
compleja a medida que usamossistemas con intensidades ma-
yores a 0.5 teslas.
Para asegurarnos de que nuestras imágenes poseen calidad
para el diagnóstico clínico, debemos elegir con todo cuidado la
forma (geometría) y las características eléctricas que determi-
nan la sensibilidad espacial de la antena. Existen dos propie-
Generalmente, la resonancia
magnética se vale de dos 
tipos de antenas: 
una para la transmisión 
y otra para la recepción
 
La física en medicina
26 ciencia • abril-junio 2002
La generación de imágenes de resonancia magnética de 
alta calidad depende en gran medida del tipo de antena que
deseamos utilizar y de la aplicación misma. En el diseño de
cualquier antena es importante entonces considerar que sea
capaz de generar campos magnéticos uniformes. Las formas
que los alambres que conforman la antena adoptan para 
conseguir un campo con tales características es una tarea 
complicada. Las antenas en forma de anillo plano son las más
sencillas y poseen alta sensibilidad. Existe una gran variedad
de formas para este tipo de antenas: las hay elípticas, circula-
res, cuadradas, rectangulares, etcétera.
A este respecto iniciamos nuestro trabajo con la construc-
ción de dos geometrías de antenas: circular y cuadrada. Estas
geometrías se han empleado ampliamente y mostrado muy 
buenos resultados en la práctica clínica. Nuestro objetivo 
es generar imágenes del cerebro y del corazón
como primera experiencia con nuestras antenas
de radiofrecuencia. Posteriormente construi-
mos otro novedoso diseño que hemos desig-
nado resonador en forma de pétalo (Figura 7, án-
gulo superior derecho). Todos los diseños han
sido capaces de producir imágenes cerebrales
de calidad diagnóstica. En la Figura 7 se mues-
tran algunas imágenes cerebrales de volunta-
rios sanos en distintos cortes.
CONCLUSIONES
La imagenología por resonancia magnética es
sin lugar a dudas una herramienta muy podero-
sa para el estudio de las enfermedades y para 
conocer el funcionamiento del cerebro. La na-
turaleza de este trabajo demanda un esfuerzo
multidisciplinario: es necesaria la interacción
entre médicos, físicos, neurorradiólogos e inge-
nieros para enfrentar el reto de estudiar el 
cerebro por medio de la imagenología y de la 
espectroscopía por resonancia magnética. En los recientes años,
en nuestro país, el grupo de la UAM-ABC-CNB, UNAM ha
desarrollado distintas técnicas de análisis de imagen y aplica-
ciones para imagenología cerebral por resonancia magnética,
además de algunos desarrollos en antenas de radiofrecuencia
de superficie para generar imágenes y espectros de alta calidad
del cerebro. Estos resultados muestran la factibilidad de desarro-
llar este tipo de trabajo de investigación dentro del contexto
Figura 7. Imágenes de un cerebro sano en cortes coro-
nales producidas en el instrumento G. E. Signa LX de
1.5 T utilizando la antena receptora en forma de péta-
lo, diseñada y construida por el grupo de investigación
UAM-Hospital ABC-CNB, UNAM. [S. Hidalgo, A. O.
Rodríguez, R. Rojas, J. Sánchez, G. Reynoso y F.
Barrios (2001), "Petal resonator surface coil",
Proceedings of The 9th Scientific Meeting and Exhibition
of the International Society of Magnetic Resonance in
Medicine, p. 1112, Glasgow, Escocia.]
Las imágenes de 
resonancia magnética 
de alta calidad dependen
mucho del tipo de antena 
que se desee utilizar
 
abril-junio 2002 • ciencia 27
Resonancia magnética
nacional. Sin duda demanda el esfuerzo de varias
instituciones y de grupos de investigación, por su
carácter interdisciplinario y por los altos costos
de adquisición y mantenimiento de los equipos.
El número de unidades instaladas en el país crea
un terreno fértil para el desarrollo de esta técni-
ca. Además abre un espectro amplio de posibili-
dades para desarrollar técnicas de diagnóstico 
y de estudio del cerebro con nuestros propios re-
cursos materiales y humanos.
BIBLIOGRAFÍA
Liang, Z. P., y P. C. Lauterbur (1999), “Principles
of magnetic resonance imaging: A signal pro-
cessing perspective”, IEEE Press Series in
Biomedical Engineering, Piscataway.
Moonen, C. T. W., y P. A. Bandettini (comps.)
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logy, Diagnostic Imaging and Radiation Oncology, Berlín,
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Course in Physics: The Basic Physics of MR Imaging, RSNA
1997 Syllabus, Radiological Society of North America, Oak
Brook.
Rodríguez, A., R. Rojas y F. A. Barrios (2001), “Year 2000 status
of MRI in Mexico”, Journal of Magnetic Resonance Imaging,
13(5):813-817.
Alfredo O. Rodríguez es doctor en física con especialidad en imagenología y
espectroscopía por resonancia magnética. Sus áreas de interés en la investiga-
ción son el desarrollo de antenas de radiofrecuencia y gradientes de campo y la
imagenología por resonancia magnética funcional. Actualmente es investigador
en la Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa y profesor adjunto en el
curso de neurorradiología de la Facultad de Medicina de la UNAM y del Ameri-
can British Cowdray Medical Center.
Rafael Rojas Jasso es médico neurorradiólogo egresado de la Universidad La
Salle y del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía. Ha publicado varios
trabajos en revistas internacionales. Conjuntamente con el doctor Fernando Ba-
rrios formó el primer grupo mexicano de investigación básica y clínica en IERM,
hace seis años. Está adscrito al Servicio de Resonancia Magnética del American
British Cowdray Medical Center.
Perla Salgado Lujambio estudió en la Escuela de Medicina de la Universidad La
Salle. Su residencia en radiología la realizó en la Clínica Londres, y obtuvo la es-
pecialidad de neurorradiología en el Instituto Nacional de Neurología y Neuroci-
rugía de la SSA. Es profesora responsable del Curso de Espe-
cialidad en Resonancia Magnética del posgrado de la Facul-
tad de Medicina de la UNAM y del American British Cowdray
Medical Center. Ha publicado varios trabajos en neurorradio-
logía sobre neurocisticercosis en revistas internacionales.
Actualmente es jefa del Servicio de Resonancia Magnética
del American British Cowdray Medical Center.
Julián Sánchez Cortázar es médico cirujano por la UNAM,
jefe del Departamento de Radiología del Hospital ABC de
1973 a 1992, cuando se convierte en División de Radiolo-
gía, Hospital ABC (American British Cowdray). Fue presi-
dente de la Federación Mexicana de Radiología e Imagen,
A. C. (1990-1992), presidente del Consejo Mexicano de Ra-
diología e Imagen (1994-1996), y presidente de la So-
ciedad Mexicana de Radiología en 1980. Actualmente es
director médico y jefe del Departamento de Imagen del
Hospital ABC.
Fernando A. Barrios obtuvo su doctorado en física y pos-
teriomente realizó una estancia posdoctoral en el National
Institute of Health de EUA. Su trabajo se centró en el es-
tudio de la actividad cerebral mediante el uso de imageno-
logía por resonancia magnética funcional. Junto con el
doctor Rafael Rojas obtuvo la primera imagen funcional
por RM en México, en 1998. A la fecha se desempeña 
como investigador en el Instituto de Neurobiología de la
UNAM y es jefe de la Unidad de Imagen. Es profesor ad-
junto del curso de especialidad en resonancia magnética
del posgrado de la Facultad de Medicina de la UNAM y del
American British Cowdray Medical Center.